JP2002088699A - パルプモールド成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルプモールド工法によって、筒状の成形品
を一度の成形で製造し、さらにウェット成形体の乾燥を
極めて短時間に行うことにより、パルプモールド成形品
を容易に、かつ短時間で製造する方法を提供する。 【解決手段】 金網成形型のキャビティ内に短繊維材料
が分散した抄造液を充填し、その内周表面に短繊維材料
を付着させて筒状のウェット成形体を形成し、キャビテ
ィ内からウェット成形体にマイクロ波を照射することに
よりウェット成形体を乾燥させて筒状の成形品とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、短繊維材料から型
成形により形成されるパルプモールド成形品の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエアコン用ダクトは、従来より
ポリエチレンなどを材料としてブロー成形法を用いて製
造されている。しかしながら地球資源の節約、さらなる
軽量化、あるいはコストの低減などの要請から紙製のダ
クトが提案され、実用化されている。このような紙製の
ダクトによれば、古紙などから製造することができるた
め安価となり、かつ地球資源を節約することができる。
またこのダクトを解繊してリサイクルすることも容易で
ある。

【０００３】このような紙製のダクトを製造するには、
透水性を有する分割タイプの成形型を用い、抄紙法を利
用して型面に短繊維材料を付着させ、それを乾燥して半
割形状の一対の成形体を形成する。そして一対の成形体
を貼り合わせて筒状とし、ダクトを形成する方法が一般
的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記したパル
プモールド工法においては、一度の成形工程で筒状の成
形品を形成することは困難であった。そのため少なくと
も一対の成形型が必要となるとともに、少なくとも一対
の成形体を貼り合わせて筒状とする工程が必要であり、
工数が多いという問題がある。

【０００５】また、成形型内に形成されたウェット成形
体を乾燥させる場合には、変形を防ぐためにはウェット
成形体を成形型の型面に付着させた状態で乾燥させざる
を得ず、乾燥手段としては熱風をウェット成形体に吹き
付ける方法を用いていた。しかし熱風を用いた場合に
は、乾燥するために３０〜６０分以上を要し、乾燥時間
が長いという不具合もあった。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、パルプモールド工法によって、筒状の成形
品を一度の成形で製造し、さらにその乾燥工程において
ウェット成形体の乾燥を極めて短時間に行うことによ
り、パルプモールド成形品を容易に、かつ短時間で製造
する方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のパルプモールド
成形品の製造方法は、内部にキャビティをもつ金網成形
型の該キャビティ内に短繊維材料が分散した抄造液を充
填し該金網成形型の外部から吸引することにより該金網
成形型の内周表面に該短繊維材料を付着させて筒状のウ
ェット成形体を形成する成形工程と、該金網成形型の該
キャビティ内から該ウェット成形体にマイクロ波を照射
することにより該ウェット成形体を乾燥させて筒状の成
形品とする乾燥工程と、該金網成形型を開いて該成形品
を離型する離型工程と、からなることを特徴とする。

【０００８】すなわち、本発明のパルプモールド成形品
の製造方法は、金網成形型のキャビティ内に短繊維材料
が分散した抄造液を充填し金網成形型の外部から吸引す
ることで、抄紙原理により金網成形型の内周表面に該短
繊維材料を付着させ、筒状のウェット成形体を形成する
ため、筒状の成形品を一度の成形によって形成すること
ができる。

【０００９】また、ウェット成形体を乾燥する手段とし
てマイクロ波を使用することにより、マイクロ波がウェ
ット成形体に含まれる液体の分子に作用し、その分子運
動を活発にすることでウェット成形体が昇温されるた
め、乾燥に要する時間を大幅に短縮することができる。
また、金網成形型はマイクロ波を通さないが、金網成形
型のキャビティ内からマイクロ波を照射するため、金網
成形型の内周表面に付着しているウェット成形体に直接
マイクロ波が作用し、金網成形型の影響を受けることな
く、効率的にウェット成形体を乾燥することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のパルプモールド成形品の
製造方法では、内部にキャビティをもつ金網成形型を用
意し、短繊維材料が分散した抄造液をキャビティ内に充
填する。そして金網成形型の外部から吸引すると、抄紙
原理によって金網成形型の内周表面に短繊維材料が付着
し、これにより筒状のウェット成形体が形成される。

【００１１】金網成形型としては、例えば、電鋳網など
の金網状の型を用いる。なお金網状の型のみでは成形工
程を行いにくい場合には、別の保持型内に金網状の型を
保持し、保持型を介して吸引して成形工程を行うことも
できる。

【００１２】抄造液とは、各種短繊維材料が主として水
中に、場合によっては有機溶剤中に分散された分散液を
いい、短繊維材料の濃度は特に制限されない。短繊維材
料としては、木材パルプ，古紙やダンボールから解繊さ
れた繊維などのセルロース繊維が特に好ましいが、その
他にリンターパルプ，ポリエステル系繊維，ポリアミド
系繊維，ポリイミド系繊維，ポリビニルアルコール変性
繊維，ポリ塩化ビニル繊維，ポリプロピレン繊維，ポリ
ベンゾイミダゾール繊維，アクリル繊維，炭素繊維，フ
ェノール繊維，ナイロン繊維などの有機繊維、ガラス繊
維，ロックウール，チタン酸カリウム繊維，セラミック
繊維，シリカ繊維，シリカ−アルミナ繊維，カオリン繊
維，ボーキサイト繊維，カヤノイド繊維，ホウ素繊維，
マグネシア繊維，金属繊維などの無機繊維の一種又は複
数種を用いることができる。

【００１３】耐水薬品、難燃剤、脱臭剤、防カビ剤など
の各種薬剤を短繊維材料とともに溶解あるいは分散した
抄造液を用いることも好ましい。このようにすれば各種
薬剤を成形品中に容易に含ませることができ、成形品に
各種薬剤による機能を付与することができる。例えば、
防カビ剤を成形品中に含ませることにより、ダクト内に
発生するカビを元から抑制することができる。また分散
剤を混合しておけば、短繊維材料を抄造液中に均一に分
散させておくことができ、沈殿などが防止できるととも
に成形品の肉厚も均一とすることができる。

【００１４】特に自動車のエアコンダクトでは、結露な
どによる水分が存在するためにダクト内部にカビが発生
したり、外部からの悪臭物質の侵入などによって悪臭が
発生する。したがって抄造液中に脱臭剤を混合しておく
ことにより、形成されたダクトには脱臭剤が内在される
こととなり、ダクトに脱臭機能を付与することができ
る。

【００１５】抄造液をキャビティ内に充填するには、分
割型を開いてキャビティ内に抄造液を注入した後に分割
型を閉じてもよいし、キャビティを外部に開放する開口
を形成した金網成形型を抄造液中に浸漬して充填するこ
ともできる。

【００１６】そして金網成形型の外部から吸引すると、
負圧によって抄造液はキャビティの型面に引き寄せら
れ、抄造液の液体のみがキャビティの壁を通過するた
め、固形分がキャビティの壁面に付着堆積し、筒状のウ
ェット成形体が形成される。

【００１７】筒状のウェット成形体が所定肉厚となった
時点で、キャビティ内の抄造液を排出し、ウェット成形
体が型面に付着した状態で変形を防止しながらウェット
成形体を乾燥させる。この乾燥は、金網成形型のキャビ
ティ内からウェット成形体にマイクロ波を照射すること
により行う。

【００１８】マイクロ波の周波数は、ウェット成形体に
含まれる液体の分子運動を活発にして昇温できる周波数
帯であれば、特に限定するものではない。なお、マイク
ロ波の周波数帯としては通常、約３００ＭＨｚ〜３００
ＧＨｚのものが使用されるが、日本国内においては、電
磁波法により２４５０ＭＨｚと規定されている。またマ
イクロ波の出力も上記同様、特に限定するものではな
く、通常用いられている出力で照射すればよい。特に昇
温速度を適切にするという観点から、出力が３〜１０ｋ
Ｗの範囲であるマイクロ波を照射することが好ましい。

【００１９】マイクロ波の照射時間は、マイクロ波の周
波数や出力、ウェット成形体の厚さなどにより異なるも
のとなる。したがって、上記マイクロ波の照射条件など
によって、ウェット成形体が完全に乾燥しうる最適な照
射時間を選択すればよい。本発明の製造方法において
は、マイクロ波を通常１０分間程度照射すればよく、乾
燥工程が極めて短時間で完了する。なお、マイクロ波を
照射する前に、遠心分離法などによってウェット成形体
に含まれる液体の量を極力少なくしておくことが望まし
い。

【００２０】マイクロ波の照射方法は、金網成形型のキ
ャビティ内から金網成形型の内周表面にマイクロ波を照
射できる方法であれば特に限定されるものではなく、例
えば、金網成形型の開口部よりマイクロ波を供給するた
めの導波管をキャビティ内に挿入し、その導波管に多数
設けられた微細孔より所定の周波数、出力のマイクロ波
を所定時間照射する方法等で行うことができる。

【００２１】ウェット成形体が乾燥後、金網成形型を開
いて筒状の成形品を離型する。したがて、金網成形型を
分割タイプとしておくことが望ましい。そしてバリなど
を除去し、精度が必要な部分にプレス加工を施すなどし
て、筒状のパルプモールド成形品が得られる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明のパルプモールド
成形品の製造方法を具体的に説明する。

【００２３】図１に、本発明の製造方法により製造され
るパルプモールド成形品の一例である自動車のエアコン
用ダクトを示す。このダクト１は両端に開口をもつ筒状
をなす。このダクト１を製造した方法を以下に説明す
る。

【００２４】まず最初に金網成形型を用意した。図２
に、用いた金網成形型の概略断面図を示す。この金網成
形型は、電鋳網からなり内周表面がダクト１の外周形状
をなす筒状の金網型２と、金網型２の外側周囲に金網型
２を包み込むように配置される保持型３とから構成さ
れ、金網型２及び保持型３はそれぞれ一対の分割型から
構成されている。金網型２は、保持型３から部分的に突
出する保持突起３０によって保持型３内に浮遊状態で保
持され、金網型２と保持型３の間には間隙２０が形成さ
れている。保持型３には外部と間隙２０を連通する貫通
孔３１が形成され、貫通孔３１にはニップル３２が係合
保持されている。ニップル３２には、図示しない真空装
置からのホースが挿通固定される。また保持型３には、
ダクト１の両端開口に対応する位置に開口がそれぞれ形
成されている。

【００２５】次に、古紙及びダンボールを解繊したパル
プ１００重量部と、脱臭剤（活性炭系）１〜１０重量部
と、撥水剤（シリコン系又はフッ素系）１〜１０重量部
と、難燃剤（ノンホルマリン系）１〜１０重量部とを水
５００〜２０００重量部に混合し、よく撹拌して抄造液
を調製した。

【００２６】そして金網型２を保持した保持型３を抄造
液中に浸漬した。抄造液は保持型３の開口から内部に浸
入し、金網型２も全体が抄造液中に浸漬された状態とな
る。その状態で図示しない真空装置を駆動し、保持型３
の内部の抄造液を貫通孔３１から吸引する。すると金網
型２の内部の抄造液は、金網型２を介して吸引されるた
め、固形分は金網型２を通過することが困難となり、水
のみが吸引されることとなる。したがって金網型２の内
周表面には、難燃剤及び撥水剤を含むパルプが堆積し、
図３に示すように金網型２の内周表面に筒状のウェット
成形体４が形成される。

【００２７】ウェット成形体４の肉厚が所定厚さとなっ
た時点で吸引を停止し、金網型２を保持した保持型３を
抄造液から引き上げる。そして保持型３を開き、ウェッ
ト成形体４が付着した金網型２を取り出す。これを回転
させて遠心力によりウェット成形体４に含まれる水分の
大部分を除去した。

【００２８】そして、図４に示すように、金網型２の内
周表面に付着したウェット成形体４の開口部からマイク
ロ波を供給する導波管５を内部に挿入した。導波管５は
マイクロ波発生装置６に接続されており、ウェット成形
体４の内部に挿入される部分には、直径約１０ｍｍの微
細孔７が多数設けられている。

【００２９】マイクロ波発生装置６を作動させ、導波管
５に設けられた微細孔７より周波数２４５０ＭＨｚ、出
力５ｋＷのマイクロ波を約１０分間照射して、ウェット
成形体４を乾燥させた。ウェット成形体４は乾燥に伴っ
て収縮が生じ、金網型２との間に隙間が生じやすくな
る。そして、形成されたダクト１を金網型２から離型す
る。なお、本実施例のダクト１には脱臭剤が内在されて
いるので、使用時の悪臭を防止する機能を有している。

【００３０】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、筒状の成形
品を一度の成形で製造することができ、かつ、乾燥工程
においてウェット成形体の乾燥を極めて短時間に行うこ
とができるため、パルプモールド成形品を容易に、かつ
短時間で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で製造されたダクトの斜視図
である。

【図２】本発明の一実施例で用いられた金網成形型の断
面図である。

【図３】本発明の一実施例における成形工程後の金網成
形型の断面図である。

【図４】本発明の一実施例における乾燥工程を行ってい
る状態の説明図である。

【符号の説明】

１：ダクト ２：金網型 ３：保持型 ４：ウェット成
形体 ５：導波管 ６：マイクロ波発生装置 ７：微細
孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E033 BA10 FA10 4L055 AA11 AG02 AG18 AG37 AH23 AH26 AH50 BF08 BF09 FA22 GA50

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にキャビティをもつ金網成形型の該
   キャビティ内に短繊維材料が分散した抄造液を充填し該
   金網成形型の外部から吸引することにより該金網成形型
   の内周表面に該短繊維材料を付着させて筒状のウェット
   成形体を形成する成形工程と、 該金網成形型の該キャビティ内から該ウェット成形体に
   マイクロ波を照射することにより該ウェット成形体を乾
   燥させて筒状の成形品とする乾燥工程と、 該金網成形型を開いて該成形品を離型する離型工程と、 からなることを特徴とするパルプモールド成形品の製造
   方法。